Лабораторные методы оценки устойчивости растений и клубней картофеля к возбудителям черной ножки и мягкой гнили клубней

Одни из наиболее вредоносных заболеваний картофеля - так называемая черная ножка и связанная с ней мягкая гниль клубней, вызываемые бактериями Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, P. atrosepticum и Dickeya spp. Ежегодные потери урожая от этих болезней составляют 10-15 %, а в эпифитотийные годы могут превышать 50 %. В настоящее время ни один из коммерческих сортов картофеля не обладает высокой устойчивостью по отношению к этим бактериозам, поскольку в большинстве существующих программ селекции признак ранее не относился к приоритетным. В последние годы во всех странах мира, включая Россию, потери картофеля, связанные с черной ножкой и мягкой гнилью, существенно возросли, что увеличивает востребованность устойчивых к бактериозам сортов картофеля, а также эффективных методик оценки устойчивости исходного материала, новых сортов и гибридов. Слабая корреляция между степенью устойчивости картофеля к черной ножке и мягкой гнили клубней приводит к необходимости параллельной оценки по каждому из этих признаков (R. Czajkowski с соавт., 2011). Выбор наиболее предпочтительного метода лабораторной оценки зависит от целей исследователя, а также доступности биологического материала, оборудования и помещений. В представленном обзоре подобно рассмотрены достоинства и недостатки известных методик, а также перечислены факторы и условия проведения тестирования, способные повлиять на их конечные результаты. В условиях крупных селекционных центров оценка устойчивости растений к черной ножке может быть выполнена in vitro на эксплантах. Эта методика надежна и обеспечивает быстрое и масштабное воспроизводство устойчивых генотипов (I. Hudák с соавт., 2006). При необходимости сохранить растение для других исследований используется метод отделенных листьев (A. Sima с соавт., 2015). Такой вариант лабораторной оценки обеспечивает результаты, хорошо согласующиеся с данными полевых оценок устойчивости и подходит для массового скрининга доноров устойчивости среди дикорастущих видов Solanum или трансгенных растений. Селекционеры, работающие с ботаническими семенами картофеля, а также микро-, мини- и обычными клубнями, применяют метод оценки устойчивости в контролируемых условиях (V.S. Bisht с соавт., 1993). Оценка устойчивости клубней к мягкой бактериальной гнили может быть выполнена методами вакуумной инфильтрации (M. Koppel, 1993), а также инокуляции в анаэробных (R.A. Bain с соавт., 1988) и аэробных (I. Hudák с соавт., 2009) условиях. Исследования проводятся как на целых клубнях, так и на высечках и ломтиках. В последнем случае продолжительность эксперимента заметно снижается (K.S. Tzeng с соавт., 1990). В качестве критерия оценки используют размер некроза тканей в месте инокуляции, массу или объем пораженных тканей, отношение массы здоровых и пораженных тканей или площади пораженной поверхности к поверхности всего клубня. Следует учитывать, что сравнение результатов, полученных разными методами, может оказаться некорректным. Планирование и проведение экспериментов по оценке клубней на устойчивость к мягкой гнили требует стандартизации ряда факторов, влияющих на конечные результаты; несоблюдение этого условия сделает невозможным объективное сравнение полученных результатов. Среди факторов следует упомянуть видовую принадлежность инокулюма, температуру тканей клубня и бактериальной суспензии в момент инокулирования, температуру инкубации после инокулирования, а также точку инокуляции или место, откуда была сделана высечка. В отношении оценки устойчивости растений к проявлению симптомов черной ножки исследования таких факторов практически не проводились.